2018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.1电子的发现课后巩固训练新人教版
高中物理,选修3---5,第十八章《原子结构》,新课教学,课时同步强化训练汇总,(附参考答案)
高中物理选修3---5第十八章《原子结构》新课教学课时同步强化训练汇总1.《电子的发现》课时同步强化训练（附参考答案）2.《原子的核式结构模型》课时同步强化训练（附参考答案）3.《氢原子光谱》课时同步强化训练（附参考答案）4.《波尔德原子模型》课时同步强化训练（附参考答案）★选修3---5第十八章《原子结构》单元检测§§18.1《电子的发现》课时同步强化训练1．关于阴极射线的性质，判断正确的是( ) A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小2．如图1所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线径迹下偏，则( )图1A．导线中的电流由A流向BB．导线中的电流由B流向AC．如要使电子束的径迹向上偏，可以通过改变AB中电流方向来实现D．电子的径迹与AB中电流的方向无关3．下列说法正确的是( ) A．电子是原子核的组成部分B．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的C．电子电荷量的数值约为1.602×10－19 CD．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷4．如图2是阴极射线管示意图．接通电源后，阴极射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( )图2A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向5．图3为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A 为发射热电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是( )图3A ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为2vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为v2C ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v2D ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22v 6．亥姆霍兹线圈是一对彼此平行串联的共轴圆形线圈，两线圈大小相同，线圈之间距离d 正好等于圆形线圈的半径R ，如图4所示．这种线圈的特点是能在其公共轴线中点O 附近产生近似匀强磁场，且该匀强磁场的磁感应强度与线圈中的电流成正比，即B ＝kI.电子枪将灯丝溢出的电子经电压为U 的电场加速后，垂直射入上述匀强磁场中，测得电子做匀速圆周运动的半径为r ，试求电子的比荷．图47．带电粒子的比荷qm是一个重要的物理量．某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷，实验装置如图5所示．图5(1)他们的主要实验步骤如下：A．首先在两极板M1、M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，射出的电子从两极板中央通过，在荧光屏的正中心处观察到一个亮点；B．在M1、M2两极板间加合适的电场：加上极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧光屏上的亮点逐渐向荧光屏下方偏移，直到荧光屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U.请问本步骤的目的是什么？C．保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧光屏正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？(2)根据上述实验步骤，同学们正确推算出电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为qm＝UB2d2.一位同学说，这表明电子的比荷将由外加电压决定，外加电压越大则电子的比荷越大，你认为他的说法正确吗？为什么？8．汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷(电子电荷量与质量之比)，其实验原理如图6所示．电子流平行于极板射入，极板P、P′间同时存在匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流不发生偏转；极板间只存在垂直纸面向里的匀强磁场B时，电子流穿出平行板电容器时的偏向角θ＝115rad.已知极板长L＝3.0×10－2 m，电场强度大小为E＝1.5×104 V/m，磁感应强度大小为B＝5.0×10－4 T．求电子的比荷．图6§§18.1《电子的发现》参考答案1．AC 2．BC 3．BC 4．B 5．D 6.2UkIr27．见解析解析 依据运动的带电粒子在电场中受电场力和在磁场中受洛伦兹力，两者平衡列方程求比荷．(1)B 中荧光屏上恰好看不到亮点说明电子刚好落在正极板的近荧光屏的边缘，目的是利用极板间的距离d 表示比荷qm .C 中由于要求洛伦兹力方向向上，根据左手定则可知磁场方向垂直电场方向向外(垂直于纸面向外)．(2)不正确，电子的比荷qm 是电子的固有参数，与测量所加U 、B 以及极板间距离d 无关．8．1.3×1011C/kg§§18.2《原子的核式结构模型》课时同步强化训练1．下列关于原子结构的说法正确的是( ) A．电子的发现说明了原子内部还有复杂结构B．α粒子散射实验揭示了原子的核式结构C．α粒子散射实验中绝大多数α粒子都发生了较大偏转D．α粒子散射实验中有的α粒子发生较大偏转是α粒子与原子发生碰撞所致2．α粒子散射实验结果表明( ) A．原子中绝大部分是空的B．原子中全部正电荷都集中在原子核上C．原子内有中子D．原子的质量几乎全部都集中在原子核上3．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( ) A．α粒子与电子根本无相互作用B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子4．卢瑟福提出原子核式结构的实验基础是α粒子散射实验，在α粒子散射实验中，大多数α粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动，其较为合理的解释是( )A．α粒子穿越金箔时距离原子核较近B．α粒子穿越金箔时距离原子核较远C．α粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D．α粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力5．在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的( )A．万有引力B．库仑力C．磁场力D．核力6．如图所示，X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是图中的( )图17．如图1所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是( ) A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小B．α粒子在B处的速度最大C．α粒子在A、C处的速度的大小相同D．α粒子在B处的速度比在C处的速度小8．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )A．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变B．由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷C．α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很小D．使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等9．已知电子质量为9.1×10－31 kg，带电荷量为－1.6×10－19 C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效的电流．§§18.2《原子的核式结构模型》参考答案1．AB2．ABD3．C4．B5．B6．D7．CD8．ABC9．2.19×106 m/s6.58×1015 Hz2.17×10－18 J1．07×10－3 A§§18.3《氢原子光谱》课时同步强化训练1．白炽灯发光产生的光谱是( ) A．连续谱B．明线光谱C．原子光谱D．吸收光谱2．下列关于光谱的说法正确的是( ) A．炽热固体、液体和高压气体发出的光生成连续谱B．各种原子的线状谱中的明线和它的吸收光谱中的暗线是一一对应的C．气体发出的光只能产生线状谱D．甲物质发出的光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱3．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( ) A．太阳光谱与白炽灯光谱都是线状谱B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱C．做光谱分析时，可以用线状谱，也可以用吸收光谱D．观察月亮光谱可以完全确定月球的化学成分4．太阳的光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于( ) A．太阳表面大气层中缺少相应的元素B．太阳内部缺少相应的元素C．太阳表面大气层中存在着相应的元素D．太阳内部存在着相应的元素5．关于巴耳末公式1λ＝R(122－1n2)的理解，正确的是( )A．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B．公式中n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱C．公式中n只能取大于或等于3的整数值，故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析，也适用于其他原子的光谱6．对于光谱，下列说法中正确的是( ) A．大量原子发出的光谱是连续谱，少量原子发出的光谱是线状谱B．线状谱由不连续的若干波长的光所组成C．太阳光谱是连续谱D．太阳光谱是线状谱7．按经典的电磁理论，关于氢原子光谱的描述应该是( )A．线状谱B．连续谱C．吸收光谱D．发射光谱8．关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( ) A．做光谱分析时只能用发射光谱，不能用吸收光谱B．做光谱分析时只能用吸收光谱，不能用发射光谱C．做光谱分析时既可以用发射光谱，也可以用吸收光谱D．同一种物质的线状谱和吸收光谱上的暗线由于光谱的不同，它们没有关系9．如图1甲所示，是a、b、c、d四种元素的线状谱，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以了解该矿物中缺乏的是( )图1A．a元素B．b元素C．c元素D．d元素10．在酒精灯的酒精中溶解些食盐，灯焰会发出明亮的黄光，用摄谱仪拍摄下来的光谱中就会有钠的________光谱(填“线状”或“吸收”)．§§18.3《氢原子光谱》参考答案1．A2．AB3．BC4．C5．AC6．B7．B8.C9．BD10．线状§§18.4《波尔德原子模型》课时同步强化训练1．关于玻尔的原子模型，下列说法中正确的是( ) A．它彻底否定了卢瑟福的核式结构学说B．它发展了卢瑟福的核式结构学说C．它完全抛弃了经典的电磁理论D．它引入了普朗克的量子理论2．根据玻尔理论，以下说法正确的是( ) A．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波B．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量C．原子内电子的可能轨道是不连续的D．原子能级跃迁时，辐射或吸收光子的能量取决于两个轨道的能量差3．关于玻尔理论，下列说法正确的是( ) A．玻尔理论的成功，说明经典电磁理论不适用于原子系统，也说明了电磁理论不适用电子运动B．玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的规律，为量子力学的建立奠定了基础C．玻尔理论的成功之处是引入了量子观念D．玻尔理论的成功之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念4．如图1所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B 处于激发态E3，则下列说法正确的是( )图1A．原子A可能辐射出3种频率的光子B．原子B可能辐射出3种频率的光子C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E45．氢原子的能级图如图2所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，氢原子需要吸收的能量至少是( )图2A．13.6 eV B．10.20 eVC．0.54 eV D．27.20 eV6．氢原子的能级图如图3所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62 eV～3.11 eV.下列说法错误的是( )图3A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光7．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．图4为μ氢原子的能级示意图，假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n ＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且频率依次增大，则E等于( )图4A．h(ν3－ν1) B．h(ν3＋ν1)C．hν3D．hν48．按照玻尔理论，氢原子从能级A跃迁到能级B时，释放频率为ν1的光子；氢原子从能级B跃迁到能级C时，吸收频率为ν2的光子，且ν1>ν2.则氢原子从能级C跃迁到能级A时，将( )A．吸收频率为ν2－ν1的光子B．吸收频率为ν1－ν2的光子C．吸收频率为ν2＋ν1的光子D．释放频率为ν1＋ν2的光子9．如图5为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是()图5A．最容易表现出衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B．频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应10．若要使处于基态的氢原子电离，可以采用两种方法，一是用能量为13.6 eV的电子撞击氢原子，二是用能量为13.6 eV的光子照射氢原子，则( )A．两种方法都可能使氢原子电离B．两种方法都不可能使氢原子电离C．前者可使氢原子电离D．后者可使氢原子电离11．氢原子部分能级的示意图如图6所示．不同色光的光子能量如下表所示.图6处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )A．红、蓝—靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫12．已知氢原子处于基态时，原子的能量E1＝－13.6 eV，电子的轨道半径为r1＝0.53×10－10 m；而量子数为n的能级的能量值为E n＝1n2E1，半径为r n＝n2r1.试问：(结果保留两位有效数字)(1)若要使处于n＝3的激发态的氢原子电离，至少要用频率多大的光照射氢原子？(2)氢原子处于n＝3能级时，电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少？(静电力常量k＝9×109N·m2/C2，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)§§18.4《波尔德原子模型》参考答案1．BD2．BCD3．BC4．B5．A6．D7．C8．B9．D10．D11．A12．(1)3.6×1014 Hz (2)2.4×10－19 J(或1.5 eV)－4.8×10－19 J(或－3.0 eV)选修3---5第十八章《原子结构》单元检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列关于光的波粒二象性的说法中正确的是( ) A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．由光电效应现象可知光子与电子是同一种粒子；从双缝干涉实验结果看出，光波与械波是同一种波C．在一束光中，光子间的相互作用使光表现出波的性质D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性2．当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能是1.5 eV.为了使这种金属发生光电效应，入射光的最低能量为( )A．1.5 eV B．3.5 eVC．5.0 eV D．6.5 eV3．关于原子结构，下列说法中正确的是( ) A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大4．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子( ) A．更接近原子核B．更远离原子核C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用5．2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置进行的电子干涉实验．如图1所示，从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明 ( )图1A．光具有波动性B．光具有波粒二象性C．微观粒子也具有波动性D．微观粒子的波是一种电磁波6．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则( ) A．电子轨道半径越小B．核外电子运动速度越大C．原子能量越大D．电势能越小7．氢原子的能级图如图2所示，一群原来处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级的过程中( )图2A．放出三种频率不同的光子B．放出六种频率不同的光子C．放出的光子的最大能量为12.75 eV，最小能量是0.66 eVD．放出的光能够使逸出功为13 eV的金属发生光电效应8．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图3所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )图3A．42.8 eV(光子) B．43.2 eV(电子)C．41.0 eV(电子) D．54.4 eV(光子)9．研究光电效应规律的实验装置如图4所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K射出后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压U c.下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是( )图410．用如图5所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )图5A．a光的频率一定大于b光的频率B．增大b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD．只增大a光的强度可使通过电流计G的电流增大二、填空题(本题共4小题，共20分)11．(5分)已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，第二能级E2＝－3.4 eV，如果氢原子吸收________eV能量，可由基态跃迁到第二能级．如果再吸收1.89 eV能量，还可由第二能级跃迁到第三能级，则氢原子的第三能级E3＝________ eV.12．(5分)黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割的最小能量值组成，每一份称为______.1905年爱因斯坦由此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为________，并成功解释了________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖．13．(5分)图6中画出了氢原子的5个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有________种．图614．(5分)如图7所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，由图可知该金属的极限频率为________，该图线的斜率表示__________．该金属的逸出功为________．图7三、计算题(本题共4小题，共40分)15．(8分)如图8所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66 μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A极板电压比阴极高出2.5 V时，光电流达到饱和，电流表示数为I＝0.64 μA，求：图8(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能．16．(8分)氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，氢原子在n＝4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？17．(12分)氢原子的能级图如图9所示，某金属的极限波长恰好等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少？图918．(12分)氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6 eV，当处于n＝3的激发态时，能量为E3＝－1.51 eV，则：(1)当氢原子从n＝3的激发态跃迁到n＝1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n＝3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中最长波长是多少？选修3---5第十八章《原子结构》单元检测参考答案1．D2．B3．AD4．AD5．C6．C7．BC8．A9．ACD10．AD11．10.2 －1.5112．能量子ε＝hν光电效应爱因斯坦光电效应13．414．4.3×1014 Hz 普朗克常量h 1.78 eV15．(1)4.0×1012个9.64×10－20 J(2)8.0×1012个9.64×10－20 J16．(1)0.85 eV (2)12.75 eV17．7.65 eV18．(1)1.03×10－7 m (2)3.28×1015 Hz (3)3种6．58×10－7 m。
高中物理第十八章原子结构1电子的发现课后作业含解析新人教版选修3_5
电子的发现时间：45分钟一、选择题(1～4题为单选，5～6题为多选)1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( C )A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子D．阴极射线本质是X射线解析：阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的．2．已知X射线的“光子”不带电，假设阴极射线像X射线一样，则下列说法正确的是( B )A．阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量B．阴极射线通过偏转电场不会发生偏转C．阴极射线通过偏转电场能够改变方向D．阴极射线通过磁场方向可能发生改变解析：因为X射线的“光子”不带电，故电场、磁场对X射线不产生作用力，故选项B 正确．3．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线粒子将( D )A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转解析：由题目条件不难判断阴极射线所在处磁场垂直纸面向外，阴极射线从负极射出，由左手定则可判定阴极射线粒子(电子)向上偏转．4．密立根油滴实验原理如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下、场强为E的匀强电场．用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴．通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是( C )A ．悬浮油滴带正电B ．悬浮油滴的电荷量为mg UC ．增大场强，悬浮油滴将向上运动D ．油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍解析：带电油滴在两板间静止时，电场力向上，应带负电，A 错；qE ＝mg ，即q U d＝mg ，所以q ＝mgdU，B 项错误；当E 变大时，qE 变大，合力向上，油滴向上运动，任何带电物体的电荷量都是电子电荷量的整数倍，D 项错．5．英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( AD ) A ．阴极射线在电场中偏向正极板一侧B ．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C ．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D ．汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量解析：阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，A 正确．由于电子带负电，所以其在磁场中受力情况与正电荷不同，B 错误．不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，C 错误．在汤姆孙实验证实阴极射线就是带负电的电子流时并未得出电子的电荷量，最早测出电子电荷量的是美国物理学家密立根，D 正确．6．如图所示的阴极射线管，无偏转电场时，电子束加速后打到荧光屏中央形成亮斑．如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差，则下列说法正确的是( AC )A ．在荧光屏上的亮斑向上移动B ．在荧光屏上的亮斑向下移动C ．偏转电场对电子做的功增大D ．偏转电场的电场强度减小解析：设电子由加速电场加速后的速度为v .电子在加速电场中运动，由动能定理得eU 1＝12mv 2 解得v ＝2eU 1m.水平方向有L ＝vt竖直方向有a ＝F m ＝eE m ＝eU 2mdv y ＝at电子刚离开偏转电场时的偏转角正切值为tan α＝v yv由以上各式解得tan α＝U 2L2U 1d，即电子离开偏转电场时的偏转角α随偏转电压的增大而增大．如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差U 2，在荧光屏上的亮斑向上移动，故选项A 正确，B 错误；电子离开偏转电场时的偏转量y ＝12at 2＝eU 2L22mv 2d ，如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差U 2，电子离开偏转电场时的偏转量将增大．偏转电场对电子做的功W ＝e ·E ·y ，偏转量越大，静电力做的功越多，故选项C 正确；偏转电场的电场强度E ＝U 2d，所以如果只逐渐增大M 1M 2之间的电势差U 2，偏转电场的电场强度增大，故选项D 错误．二、非选择题7.密立根实验的原理如图所示，A 、B 是两块平行放置的水平金属板，A 板带正电，B 板带负电．从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A 、B 两板之间的电场中．小油滴由于摩擦而带负电，调节A 、B 两板间的电压，可使小油滴受到的静电力和重力平衡．已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105N/C ，油滴半径是1.64×10－4cm ，油的密度是0.851 g/cm 3，求油滴所带的电荷量，这个电荷量是电子电荷量的多少倍？(π取3.14，e 取1.6×10－19C)答案：8.02×10－19C 5解析：小油滴质量为m ＝ρV ＝ρ·43πr 3由题意得mg ＝Eq联立解得q ＝ρ·4πr 3g3E＝0.851×103×4×3.14× 1.64×10－63×9.83×1.92×105C≈8.02×10－19 C.小油滴所带电荷量q 是电子电荷量e 的倍数为n ＝q e ＝8.02×10－191.6×10－19≈5(倍)． 8.如图所示，在纸面内半径为R 的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一束阴极射线从图中A 点以速度v 0垂直磁场射入，当射线离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，求射线的比荷．答案：2v 0BR解析：符合题目条件的运动轨迹如图所示，由几何关系得，射线在磁场中的旋转半径为圆形磁场区域半径的一半，即R 2＝mv 0qB由此得射线的比荷为q m＝2v 0BR.9．如图，为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d ，油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电，油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间，当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v 1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U 时，带电油滴恰好能以速度v 2竖直向上匀速运动．已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D (油滴可看作球体，球体体积公式V ＝16πD 3)，重力加速度为g .(1)设油滴受到的气体的阻力F ＝kv ，其中k 为阻力系数，求k 的大小． (2)求油滴所带电荷量．答案：(1)πρD 3g 6v 1 (2)ρπD 3gd v 1＋v 26Uv 1解析：(1)油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有kv 1＝mgm ＝ρV ＝16πρD 3，则k ＝πρD 3g6v 1.(2)设油滴所带电荷量为q ，油滴受到的电场力为F 电＝qE ＝q Ud油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡，则kv 2＋mg ＝q Ud油滴所带电荷量为q ＝ρπD 3gd v 1＋v 26Uv 1.。
全国通用版2018_2019高中物理第十八章原子结构第1节电子的发现课时作业新人教版选修3_5
第十八章第一节电子的发现基础夯实一、选择题(1～2题为单选题，3～5题为多选题)1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( D )A．阴极射线的本质是紫外线B．阴极射线的本质是红外线C．阴极射线的本质是X射线D．阴极射线的本质是电子流解析：阴极射线的本质是带电的粒子流，即电子流。
故D项正确。
2．关于电荷的电荷量，下列说法错误的是( B )A．电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B．物体所带电荷量可以是任意值C．物体所带电荷量最小值为1.6×10－19CD．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍解析：密立根油滴实验测出了电子的电荷量为 1.6×10－19C，并提出了电荷量子化的观点，因而A、C正确，B错误；任何物体的电荷量都是e的整数倍，故D正确，因此选B。
3．关于阴极射线的性质，下列判断正确的是( AC )A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小解析：通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比氢原子的比荷大得多，故A、C正确。
4．如图是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( BC )A．加一磁场，磁场方向沿z轴正方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴正方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向解析：由于电子沿x轴正方向运动，若所受洛伦兹力向下，使电子射线向下偏转，由左手定则可知磁场方向应沿y 轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，电场方向沿z 轴正方向。
5．关于空气的导电性能，下列说法正确的是( BD )A ．空气导电，因为空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动B ．空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C ．空气密度越大，导电性能越好D ．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光解析：空气是由多种气体组成的混合气体，在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，是较好的绝缘体。
高中物理第十八章原子结构18.1电子的发现同步训练含解析新人教选修
18.1电子的发现一、选择题1、在α粒子散射实验中，电子对α粒子运动的影响可以忽略，这是因为与α粒子相比，电子的（）A、电量太小B、速度太小C、体积太小D、质量太小2、二十世纪初，为研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，如图装置的实验是（）A、α粒子散射实验B、发现质子的实验C、发现电子的实验D、发现中子的实验3、下列五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法不正确的是（）A、图甲：原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成B、图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C、图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一D、图戊：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的4、下列事例中能说明原子具有核式结构的是（）A、光电效应现象的发现B、汤姆逊研究阴极射线时发现了电子C、卢瑟福的α粒子散射实验发现有少数α粒子发生大角度偏转D、天然放射现象的发现5、下列有关原子核式结构理论不正确的是（）A、原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子B、原子的正电荷均匀分布在整个原子中C、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D、带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转6、下列说法正确的（）A、若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变B、α粒子散射实验可以估算出原子核直径的数量级为10﹣10mC、β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D、汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构7、下列能揭示原子具有核式结构的是（）A、α粒子散射实验B、天然放射现象C、电子的发现D、氢原子光谱是线状谱8、有关原子结构，下列说法正确的是（）A、玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱B、卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性C、玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说D、卢瑟福的α粒子散射实验肯定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”9、有关对原子的说法正确的是（）A、汤姆孙通过研究阴极射线得出电子是构成原子的微粒，且测出了电子的电量B、密立根是通过对电子在电场中做匀速直线运动的研究，测出了电子的电量C、汤姆孙提出的原子模型不能解释原子呈电中性D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型10、原子的质量主要集中在（）A、质子上B、中子上C、电子上D、原子核上11、卢瑟福在研究α粒子轰击金箔的实验中，根据实验现象提出原子的核式结构．以下说法不正确的（）A、按照汤姆孙模型，α粒子轰击金箔时不可能发生大角度的偏转，因而卢瑟福否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出新的原子结构模型B、绝大多数α粒子穿过金箔运动方向不变，说明原子所带正电是均匀分布的C、α粒子轰击金箔实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里D、卢瑟福通过α粒子轰击金箔的实验的数据记录估算出原子核的大小12、卢瑟福的α粒子散射实验的结果（）A、证明了质子的存在B、证明了原子核是由质子和中子组成的C、说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动D、说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上13、下列说法正确的是（）A、α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一B、光子像其它粒子一样，不但具有能量，不具有动量C、普朗克认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的D、光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光波长太短14、下列说法中正确的是（）A、α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B、一个氢原子中的电子从半径为ra 的轨道自发地直接跃迁至半径为rb的轨道，已知ra＞rb，则在此过程中原子不辐射某一频率的光子C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小D、正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术．一对正负电子对湮灭后生成光子的事实说明质量守恒定律是有适用范围的15、下列说法不正确的是（）A、普朗克在研究黑体辐射时提出了能量子假说B、卢瑟福将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象C、汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子D、我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分．二、填空题16、卢瑟福通过________实验，否定了汤姆孙的原子结构模型，提出了原子的________结构模型．17、一直以来人们都认为________是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家________发现了带________电的________，从此打破了原子不可再分的神话．18、原子是由带________电的________和带________电和________组成的．19、________的发现说明原子有结构问题；________的发现说明原子核也有结构问题．20、原子中电子在具有确定半径的圆形轨道上高速运动．________（判断对错）三、解答题21、利用学过的知识解释实验室中电子云的形成原因和特点．22、自从1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子以后，人们认识到，原子不是组成物质的最小单元，1919年卢瑟福依据α粒子散射实验中，发现α粒子发生了大角度散射现象，提出了原子的什么结构模型？23、在汤姆孙发现电子后，对于原子中正负电荷的分布的问题，科学家们提出了许多模型，最后他们认定：占原子质量绝大部分的正电荷集中在很小的空间范围内，电子绕正电荷旋转．此模型称原子的有核模型．最先提出原子有核模型的科学家是谁？他所根据的实验是什么？24、现代理论认为，反质子的质量与质子相同，约为电子质量的1836倍．若me=0.91×10﹣30kg ， e=1.6×10﹣19C ，求反质子的比荷．25、一种铀原子核的质量数是235，问：它的核子数，质子数和中子数分别是多少？答案解析部分一、选择题1、【答案】D【考点】原子核的组成【解析】【解答】α粒子的质量是电子质量的7000多倍，α粒子碰到电子，像子弹碰到灰尘，损失的能量极少，几乎不改变运动的轨迹．故D正确，A、B、C错误．故选：D．【分析】在α粒子散射实验中，由于电子的质量较小，α粒子与电子相碰，就像子弹碰到灰尘一样．2、【答案】A【考点】原子核的组成【解析】【解答】本实验是α粒子散射实验，卢瑟福根据极少数α粒子产生大角度偏转，提出了原子的核式结构模型．故A正确．故选：A【分析】解答本题应抓住：该实验是卢瑟福和他的助手们做的α粒子散射实验，根据这个实验的结果，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．3、【答案】B【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成．故A正确．B、用中子轰击铀核使其发生裂变．故B错误．C、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一．故C正确．D、玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的．故D正确．故选：B．【分析】卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型；用中子轰击铀核使其发生裂变，产生中子，再次轰击，产生链式反应，释放出巨大的能量．4、【答案】C【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、光电效应实验说明光具有粒子性，故A错误；B、汤姆逊研究阴极射线，是发现电子的实验，故B错误；C、α粒子散射实验中极少数α粒子的大角度偏转说明原子内存在原子核．故C正确；D、元素放射性的发现揭示原子具有复杂的结构．故D错误．故选：C．【分析】本题比较简单，考查了近代物理中的几个重要试验及发现，要了解这些试验及发现的内容及其重要物理意义．5、【答案】B【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带电的中子，A正确；BC、原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故B错误，C正确；D、带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转，D正确．故选：B．【分析】正确理解卢瑟福的原子核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．6、【答案】A【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外在因素无关，则若使放射性物质的温度升高，其半衰期不变，故A正确．B、α粒子散射实验可以估算出原子直径的数量级为10﹣10m ，原子核直径的数量级为10﹣15m ，故B 错误．C、β衰变所释放的电子是原子核中的中子转化来的；故C错误．D、汤姆孙发现电子，只表明原子具有复杂结构，α粒子散射实验表明原子具有核式结构，故D错误．故选：A．【分析】本题根据半衰期与温度、压强等因素无关；原子核直径的数量级为10﹣15m；β衰变所释放的电子是中子转化来的；汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构；根玻尔理论分析氢原子跃迁时是发出光子还是吸收光子．7、【答案】A【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、α粒子散射实验中少数α粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说．故A正确．B、天然放射现象揭示了原子核有复杂的结构．故B错误．C、电子的发现揭示了原子有复杂结构．故C错误．D、氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征．故D错误．故选：A【分析】α粒子散射实验是卢瑟福提出原子核式结构学说的实验依据．8、【答案】A【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、玻尔的原子理论：1．电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动，离核愈远能量愈高；2．可能的轨道不连续；3．当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的，辐射的频率和能量之间关系由E=hν给出．玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律．故A正确；BD、卢瑟福的α粒子散射实验说明（1）原子中绝大部分是空的，（2）α粒子受到较大的库仑力作用，（3）α粒子在原子中碰到了比他质量大得多的东西，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，但也不能说明原子内部存在带负电的电子，也不能解释原子的稳定性，故B错误，D不正确；C、玻尔提出的原子模型，但并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，故C错误．故选：A．【分析】从玻尔理论及卢瑟福的α粒子散射实验的结果出发，即可解题．9、【答案】D【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，但没有测出电子的电量，是密立根测出了电子的电量；故A错误；B、密立根通过著名的油滴实验测出了电子的电量；并没有研究电子在电场中的匀速直线运动的研究；故B 错误；C、汤姆孙提出的原子模型中提出核外电子等于核内的正电荷；对外呈现电中性；故C错误；D、卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型；故D正确；故选：D．【分析】解答本题应明确对原子的认识过程，知道汤姆孙、密立根及卢瑟福在原子发现过程中所做出的贡献．10、【答案】D【考点】原子的核式结构【解析】【解答】原子是由原子核和核外电子构成，原子核是由质子和中子构成，1个质子的质量约等于1个中子的质量约等于一个电子质量的1836倍，所以电子的质量很小，原子的质量只要取决于质子和中子，所以主要质量集中在原子核上．故选：D【分析】根据原子的构成，质子、中子和电子的质量大小考虑，质子的质量约等于中子的质量，约为一个电子质量的1836倍．11、【答案】B【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小．只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出新的原子结构模型，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，故AC正确，B错误；D、影响α粒子运动的主要是带正电的原子核．而绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，只有极少数α粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生大角度的偏转，根据α粒子散射实验，可以估算出原子核的直径约为10﹣15米～10﹣14米，故D正确．故选：B【分析】α粒子散射实验的现象为：α粒子穿过原子时，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进．12、【答案】 D【考点】原子核的组成【解析】【解答】A、此实验不能说明原子核内存在质子，故A错误；B、由于极少数α粒子发生了大角度偏转，原子全部正电荷集中在原子中央很小的体积内，即原子核内，不能说明原子核是由质子和中子组成的．故B错误；C、卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子具有核式结构，说明原子中的电子只能绕核旋转，而玻尔提出原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动，故C错误．D、卢瑟福的α粒子散射实验的结果得出：原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上．故D正确．故选：D．【分析】本题比较简单，只要正确理解a粒子散射实验现象、结论及意义即可正确解答．13、【答案】 A【考点】原子核的组成【解析】【解答】（1）A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型：原子中心有一个很小的核，内部集中所有正电荷及几乎全部质量，所以α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一．故A正确．B、光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．故B不正确．C、玻尔原子模型：电子的轨道是量子化，原子的能量是量子化，所以他提出能量量子化．故C错误．D、光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光频率小，波长长．故D错误．故选：A【分析】卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面，玻尔原子模型提出能量量子化，光照到某金属上不能发生光电效应，是因为该光频率小．14、【答案】 A【考点】原子核的组成【解析】【解答】A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立原子核式结构模型，故A正确；B、电子从半径大的ra 的轨道自发地直接跃迁至半径小的rb的轨道时，必须辐射一定频率的光子，故B不正确；C、玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的运动速度增大，故C错误；D、一对正负电子对湮灭后生成光子，说明质量对应着一定能量，不能说明质量守恒定律是有适用范围的，故D错误；故选：A【分析】A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立模型；B、当半径增加时，则必须吸收能量，当半径减小时，则必须释放能量；C、辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，动能增大；D、由质能方程可知，质量对应一定的能量；15、【答案】B【考点】原子的核式结构【解析】【解答】A、普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说．故A正确．B、波尔将量子观点引入到原子模型中，成功解释了氢原子的发光现象，故B错误．C、汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，故C正确．D、我国科学家钱三强和何泽彗夫妇研究铀核裂变时，发现了铀核也可能分裂成三部分或四部分．故D正确．故选：B．【分析】普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说；玻尔理论能够很好解释氢原子发光现象；汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子．二、填空题16、【答案】α粒子散射；核式【考点】原子的核式结构【解析】【解答】卢瑟福和他的同事们所做的α粒子散射实验否定了汤姆逊的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型．故答案为：α粒子散射，核式【分析】汤姆逊的枣糕模型被卢瑟福和他的同事们所做的α粒子散射实验所否定，他提出了原子的核式结构模型．17、【答案】原子；查德威克；负；电子【考点】原子的核式结构【解析】【解答】一直以来人们都认为原子是构成物质的最小粒子，直到1897年物理学家查德威克发现了带负电的电子，从此打破了原子不可再分的神话．故答案为：原子；查德威克；负；电子．【分析】构成物质的基本微粒是分子、原子、离子，分子和原子不能比较大小，且原子还可以再分来回答本题．18、【答案】负；电子；正；原子核【考点】原子的核式结构【解析】【解答】原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，原子核的体积虽然很小，但可以再分，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成的．故答案为：负；电子；正；原子核．【分析】原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，原子核的体积很小，但质量很大，原子的质量主要集中在原子核上；原子核的体积虽然很小，但还可以再分，分成带正电的质子和不带电的中子．19、【答案】电子；天然放射性现象【考点】原子核的组成【解析】【解答】解；电子发现后，科学家们开始认为原子是可以再分的，说明原子有结构问题；卢瑟福提出的核式结构模型为：原子由位于原子中心的原子核及绕核转动的电子组成，天然放射性现象说明原子核也可以再分．故答案为：电子，天然放射性现象【分析】解答本题应掌握：原子结构的发现过程及核式结构模型的内容．20、【答案】错误【考点】原子的核式结构【解析】【解答】根据波尔的原子模型中轨道半径量子化观点，电子只能在一些特定的轨道上做圆周运动；不同轨道间跃迁会辐射或者吸收一定频率的光子；故答案为：错．【分析】根据波尔的原子模型，轨道半径量子化，即电子只能在一些特定的轨道上做圆周运动，不向外辐射能量；从一个轨道跃迁到另一个轨道时会辐射或者吸收一定频率的光子．三、解答题21、【答案】解答：电子云形成的原因：在距离原子核很远处的电子出现的概率几乎为零，而有些非常靠近原子核的电子出现的概率也几乎为零．电子云的特点：把电子在原子核外各处区域出现的概率分布用图象表示，以不同的浓淡程度表示出现的概率大小，象电子在原子核外周围形成的云雾．【考点】原子的核式结构【解析】【分析】人们常用一种能够表示电子在一定时间内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核外的运动．在这个模型里，某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小．密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多；反之，则表明电子出现的机会少．电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述，电子在原子核外空间的某区域内出现，好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为“电子云”．22、【答案】解答：汤姆逊发现了电子，卢瑟福和他的同事们所做的α粒子散射实验装置示意图，此实验否定了汤姆逊的枣糕模型，据此实验卢瑟福提出了原子的核式结构模型．故答案为：核式；【考点】原子的核式结构【解析】【分析】汤姆逊的枣糕模型被卢瑟福和他的同事们所做的α粒子散射实验所否定，他提出了原子的核式结构模型．23、【答案】解答：卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构；故答案为：卢瑟福；α粒子散射实验．【考点】原子的核式结构【解析】【分析】卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构．24、【答案】解答：根据比荷的定义式，反质子的比荷： C/kg答：反质子的比荷是9.58×107C/kg【考点】原子核的组成【解析】【分析】根据比荷的定义式即可求出．25、【答案】解答：原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．U的原子序数为92，即质子数为92，中子数等于质量数减去质子数，即为235﹣92=143．答：它的核子数，质子数和中子数分别是235、92、143．【考点】原子的核式结构【解析】【分析】原子核是由质子和中子组成的，质子和中子统称为核子．原子序数等于质子数，质子数与中子数的和等于质量数．。
高中物理第18章原子结构1电子的发现课时作业新人教版选修3_5
第十八章原子结构1 电子的发现一、A组(20分钟)1.关于阴极射线的性质,判断正确的是()A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小解析:通过阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢原子的比荷大得多,故选项A、C正确。
答案:AC2.下列说法中正确的是()A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.602 177 33(49)×10-19 CB.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C.汤姆孙油滴实验更重要的发现是电荷量是量子化的,即任何电荷量只能是e的整数倍D.通过实验测得电子的比荷及其电荷量e的值,就可以确定电子的质量解析:电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的,选项A、C错误,选项B正确。
测出比荷的值和电子电荷量e的值,可以确定电子的质量,故选项D正确。
答案:BD3()A.阴极射线是高速的质子流B.阴极射线可以用人眼直接观察到C.阴极射线是高速运动的电子流D.阴极射线是电磁波解析:阴极射线是高速运动的电子流,人们只有借助于它与物质相互撞击时,使一些物质发出荧光等现象才能观察到。
故正确选项为C。
答案:C4.下列关于电子的说法正确的是()A.发现电子是从研究阴极射线开始的B.汤姆孙发现物质中发出的电子比荷是不同的C.电子发现的意义是让人们认识到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也具有复杂的结构D.电子是带正电的,可以在电场和磁场中偏转解析:发现电子是从研究阴极射线开始的,A项正确;汤姆孙发现物质中发出的电子比荷是相同的,B项错误;电子的发现让人们认识到原子不是组成物质的最小微粒,原子本身也具有复杂的结构,C项正确;电子是带负电的,选项D错误。
答案:AC5.如图,汤姆孙的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是()A.若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1点B.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向下偏转C.若在D1、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转D.若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转解析:实验证明,阴极射线是电子,它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧,可知选项C正确,选项B错误;加上磁场时,电子在磁场中受洛伦兹力作用,要发生偏转,因而选项D错误;当不加电场和磁场时,电子所受的重力可以忽略不计,因而不发生偏转,选项A正确。
(全国通用版)2018-2019高中物理 第十八章 原子结构 第1节 电子的发现课堂达标 新人教版选修3-5
第十八章 第一节 电子的发现1．(山东海岳中学2017～2018学年高二下学期期中)关于阴极射线，下列说法正确的是( D ) A ．阴极射线是一种电磁辐射B ．阴极射线是在真空管内由阴极发出的光子流C ．阴极射线是组成物体的原子D ．阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场偏转解析：阴极射线是由阴极直接发出的电子流，可被电场、磁场偏转，A 、B 、C 错误，D 正确。
2．(多选)(浙江省台州2016～2017学年高三模拟)如图是密立根油滴实验的示意图。
油滴从喷雾器嘴喷出，落到图中的匀强电场中，调节两板间的电压，通过显微镜观察到某一油滴静止在电场中，下列说法正确的是( AD )A ．油滴带负电B ．油滴质量可通过天平来测量C ．只要测出两板间的距离和电压就能求出油滴所带的电荷量D ．该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍解析：由图知，电容器板间电场方向向下，油滴所受的电场力向上，则知油滴带负电，故选项A 正确；油滴的质量很小，不能通过天平测量，故选项B 错误；根据油滴受力平衡得mg ＝qE ＝q U d ，得q ＝mgd U，所以要测出两板间的距离、电压和油滴的质量才能求出油滴所带的电荷量，故选项C 错误；根据密立根油滴实验研究可知：该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍，故选项D 正确。
3．(江西省南昌2016～2017学年高二检则)如图所示，电子由静止从O 点经电场U 加速后垂直射入匀强磁场B ，经偏转后打在MN 板的P 点，射入点到P 点的距离为d ，求电子的比荷q m的表达式。
(不考虑电子的重力)答案：8UB 2d 2解析：设电子的电荷量为q 、质量为m ，在加速电场U 中加速的过程，根据动能定理，有qU ＝mv 22解得v ＝2qU m垂直进入磁场后，电子受到的洛伦兹力提供向心力，电子做匀速圆周运动，故有Bqv ＝m v 2R由题意又知：R ＝d 2由以上各式整理可得电子的比荷为：q m ＝8UB 2d 2。
2019高中物理 第十八章 原子结构 第1节 电子的发现课时作业 新人教版选修3-5
第十八章第一节电子的发现基础夯实一、选择题(1～2题为单选题，3～5题为多选题)1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是( D )A．阴极射线的本质是紫外线B．阴极射线的本质是红外线C．阴极射线的本质是X射线D．阴极射线的本质是电子流解析：阴极射线的本质是带电的粒子流，即电子流。
故D项正确。
2．关于电荷的电荷量，下列说法错误的是( B )A．电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B．物体所带电荷量可以是任意值C．物体所带电荷量最小值为1.6×10－19CD．物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍解析：密立根油滴实验测出了电子的电荷量为1.6×10－19C，并提出了电荷量子化的观点，因而A、C正确，B 错误；任何物体的电荷量都是e的整数倍，故D正确，因此选B。
3．关于阴极射线的性质，下列判断正确的是( AC )A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小解析：通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电，而且比荷比氢原子的比荷大得多，故A、C正确。
4．如图是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转，在下列措施中可采用的是( BC )A．加一磁场，磁场方向沿z轴正方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴正方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向解析：由于电子沿x轴正方向运动，若所受洛伦兹力向下，使电子射线向下偏转，由左手定则可知磁场方向应沿y轴正方向；若加电场使电子射线向下偏转，所受电场力方向向下，电场方向沿z轴正方向。
5．关于空气的导电性能，下列说法正确的是( BD )A ．空气导电，因为空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动B ．空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C ．空气密度越大，导电性能越好D ．空气密度变得越稀薄，越容易发出辉光解析：空气是由多种气体组成的混合气体，在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，是较好的绝缘体。
学年高中物理第十八章原子结构.电子的发现课后巩固训练新人教版选修.doc
18.1 电子的发现[基础达标练]1．(多选)下列说法中正确的是()A．电子的发现说明原子是可以再分的B．在强电场中气体能够被电离而导电C．阴极射线的实质是电磁波D．阴极射线在真空中通过磁场时速度方向一定发生偏转答案AB解析电子的发现说明原子可再分，A正确。
在强电场中气体能够被电离而导电，B正确。
阴极射线的本质是电子流，C错误。
当射线速度方向与磁场方向平行时不发生偏转，D错误。
2．(多选)关于电荷量，下列说法正确的是()A．物体的电荷量可以是任意值B．物体的电荷量只能是某些值C．物体的电荷量的最小值为1.6×10－19 CD．一个物体带1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了1010个电子的缘故答案BCD解析电子的电荷量是1.6×10－19 C，物体的电荷量只能是它的整数倍，所以选项A错误，B、C正确；一个物体带正电，是因为失去电子的缘故，计算可得选项D正确。
3．(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是()A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子C．电子的质量是质子质量的1836倍D．汤姆孙用不同材料的阴极做实验，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元答案AD解析汤姆孙采用阴极射线管装置，通过提高放电管的真空度而取得了成功，汤姆孙不仅使阴极射线在磁场中发生了偏转，而且还使它在电场中发生了偏转，由此进一步证实了阴极射线是带负电的粒子流的结论，他运用实验测出阴极射线粒子的电荷与质量的比值，也就是比荷。
由此发现了电子，A正确，B错误。
质子质量是电子的1836倍，C错误。
发现电子后，汤姆孙又研究了光电效应、热离子发射效应和β射线等，得出电子是原子的组成部分，D正确。
4．(多选)关于空气导电性能，下列说法正确的是()A．空气导电，是空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动的结果B．空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果C．空气密度越大，导电性能越好D．空气变得越稀薄，越容易发出辉光答案BD解析空气是混合气体，通常情况下，空气是绝缘体，但在射线、受热或强电场作用下，空气被电离才具有导电功能。
2018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.1电子的发现课件新人教版选修3_5
第十八章
1
原子结构
电子的发现
学 习 目 标
1.知道阴极射线是由电子组成的,电子是原子 的组成部分,是比原子更基本的物质单元。 2.体会电子的发现过程中蕴含的科学方法。 3.知道电荷是量子化的,即任何电荷只能是e 的整数倍。 4.领会电子的发现对揭示原子结构的重大意 义。
一、阴极射线 1.演示实验: 阴极 接感应 如图所示,真空玻璃管中K是金属板制成的_____, 负极 是金属环制成的_____, 阳极 接感应线圈的 线圈的_____,A 正极 接通电源后,线圈会产生_______ 近万伏 的高压加在两个 _____, 电极间,可观察管端玻璃壁上亮度的变化。
【解析】选C。阴极射线是在真空管中由负极发出的电 子流,故A、B错;最早由德国物理学家戈德斯坦在1876
年提出并命名为阴极射线,故C对;阴极射线本质是电子
流,故其比荷比氢原子比荷大,故D错。
考查角度2 阴极射线在电场和磁场中的偏转 【典例2】(多选)如图所示,一只阴极射线管,左侧不断
有电子射出,若在管的正下方放一通电直导线AB时,发
生的。(
)
)
(3)阴极射线在真空中沿直线传播。(
(4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。 ( )
(5)组成阴极射线的粒子是电子。(
)
(6)电子是原子的组成部分,电子电荷量可以取任意数
值。(
)
提示:(1)×。荧光是由于玻璃受到阴极射线的撞击而 引起的,不是阴极射线。
(2)×。玻璃壁上出现的影是玻璃没有受到阴极射线的
它的比荷。
不同材料 的阴极做实验,所得比荷的数值都 (2)换用_________
相同 。证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。 _____
高中物理,选修3---5,第十八章,《原子结构》,全章导学案,(附同步强化训练,与详细参考答案)汇总
高中物理选修3—5第十八章《原子结构》全章导学案汇总一.§§18.1《电子的发现》（附课后同步强化训练与详细参考答案）二.§§18.2 《原子的核式结构模型》（附课后同步强化训练与详细参考答案）三.§§18.3 《氢原子光谱》（附课后同步强化训练与详细参考答案）四.§§18.4 《波尔的原子模型》（附课后同步强化训练与详细参考答案）§§18.1 《电子的发现》导学案【教学目标】1．知道阴极射线的概念，了解电子的发现过程。
2．知道电子是原子的组成部分。
3．知道电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系。
重点：电子的电荷量及其他电荷与电子电荷量的关系。
难点：阴极射线【自主预习】1.1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带________的粒子流并求出了这种粒子的________，后来汤姆孙直接测到了阴极射线粒子的________，它的电荷量的大小与氢离子大致相同。
2．组成阴极射线的粒子被称为________。
电子是________的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
3．电子电荷的精确测定是在1910年前后由________通过著名的________做出的。
电子电荷的值一般取做e＝________ C。
4．密立根实验更重要的发现是：电荷是________的，即任何带电体的电荷只能是e 的________。
5．质子质量与电子质量的比值为 m p/m e＝________。
6.阴极射线的产生1). 阴极射线由阴极射线管产生2)．阴极射线 :在两极间加有高压时，阴极会发生一种射线，这种射线称为阴极射线。
3)．阴极射线的特点:阴极射线能够使荧光物质发光。
4)．对阴极射线的本质的认识：19世纪后期的两种观点：(1)认为是电磁辐射，类似X射线；(2)是带电粒子。
7. 2.密立根的“油滴实验”1910年密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷现代值为e＝1.602 177 33(49)×10－19 C，有关计算中一般使用e＝1.6×10－19 C。
2018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.1电子的发现课后提升作业新人教版
18.1 电子的发现课后提升作业【基础达标练】1.关于阴极射线,下列说法正确的是( )A.阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象B.阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流C.阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的D.阴极射线就是X射线【解析】选C。
阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流,最早由德国物理学家戈德斯坦在1876年提出并命名为阴极射线,故A、B错,C对;阴极射线本质是电子流,故D错。
2.下列说法中正确的是( )A.汤姆孙精确地测出了电子的电荷量e=1.602×10-19CB.电子电荷量的精确值是卢瑟福测出的C.物体所带电荷量可以是任意值D.物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍【解析】选D。
密立根通过油滴实验测得了电子的电荷量并提出了电荷量是量子化的,A、B 错误;物体所带电荷量的最小值是e,所带电荷量只能是元电荷的整数倍,C错误,D正确。
3.(多选)关于阴极射线的性质,判断正确的是( )A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢原子比荷大D.阴极射线的比荷比氢原子比荷小【解析】选A、C。
通过让阴极射线在电场、磁场中的偏转的研究发现阴极射线带负电,而且比荷比氢原子的比荷大得多,故A、C正确。
4.关于电荷量,下列说法不正确的是( )A.电子的电荷量是由密立根油滴实验测得的B.物体的带电荷量可以是任意值C.物体带电荷量的最小值为1.6×10-19CD.电子所带的电荷量称为元电荷【解析】选B。
密立根的油滴实验测出了电子的电荷量为1.6×10-19C,并提出了电荷量子化的观点,因此A、C正确,B错误;任何物体的电荷量都为e的整数倍,并规定e所带的电荷量为元电荷,故D正确。
5.(2018·宁德高二检测)如图所示,一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C 组成。
放射源O在A极板左端,可以向各个方向发射不同速度、质量为m、电荷量为e的电子。
2018_2019学年高中物理第十八章原子结构课时提升作业八18.1电子的发现新人教版选修3_5
课时提升作业八电子的发现(20分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分)1.(多选)关于阴极射线的性质,判断正确的是( )A.阴极射线带负电B.阴极射线带正电C.阴极射线的比荷比氢离子的比荷大D.阴极射线的比荷比氢离子的比荷小【解析】选A、C。
汤姆孙通过实验证实,阴极射线是带负电的粒子流;阴极射线所带的电荷量与氢离子相同,但质量比氢离子小得多,所以它的比荷比氢离子的比荷大。
2.如图是阴极射线管示意图。
接通电源后,阴极射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,在下列措施中可采用的是( )A.加一磁场,磁场方向沿z轴负方向B.加一磁场,磁场方向沿y轴正方向C.加一电场,电场方向沿z轴负方向D.加一电场,电场方向沿y轴正方向【解析】选B。
若加磁场,由左手定则可知,所加磁场方向沿y轴正方向,B正确;若加电场,因电子向下偏转,则电场方向沿z轴正方向。
3.(多选)如图所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图。
显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光。
安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可以使阴极射线发生偏转。
下列说法中正确的是( )A.如果偏转线圈中没有电流,则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点B.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上A点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里C.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上B点,则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里D.如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动,则偏转磁场磁感应强度应该先由小到大,再由大到小【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)电子经过磁场时,若电子运动方向与磁场方向垂直,则电子受到洛伦兹力的作用而发生偏转。
(2)判断洛伦兹力的方向时,要用左手定则,同时注意电子是带负电的。
【解析】选A、C。
偏转线圈中没有电流,阴极射线沿直线运动,打在O点,A正确。
高中物理 第十八章 原子结构 1 电子的发现课后训练 新
1 电子的发现课后训练基础巩固1．来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将( )A．竖直向下沿直线射向地面B．相对于预定地点向东偏转C．相对于预定地点向西偏转D．相对于预定地点向北偏转2．1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是( )A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子C．电子的质量是质子质量的1 836倍D．汤姆孙通过对不同材料做阴极发出的射线进行研究，并研究光电效应等现象，说明了电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元3．下列是某实验小组测得的一组电荷量，哪些是符合事实的( )A．＋3×10－16 C B．＋4×10－16 CC．－3.2×10－16 C D．－4.8×10－16 C4．关于密立根“油滴实验”，下列说法正确的是( )A．密立根利用磁场力和重力平衡的方法，测得了带电体的最小带电荷量B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的最小带电荷量C．密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量D．密立根“油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子的千分之一5．电子枪发射出的电子打在荧光屏上时，会在那里产生一个亮斑，如果在荧光屏上得到如图所示的亮斑P，那么示波管中的( )A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电6．电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。
他测定了数千个带电油滴的电荷量，发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍。
这个最小电荷量就是电子所带的电荷量。
密立根实验的原理如图所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电。
从喷雾器喷出的小油滴落到A、B两板之间的电场中，小油滴由于摩擦而带负电，当调节A、B两板间的电压为U时，可使油滴匀速下降。
2018-2019学年高中物理 第十八章 原子结构课时检测区·能力达标新人教版选修3-5【共4套10页】
本套资源目录2018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.1电子的发现课时检测区•能力达标新人教版选修3_52018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.2原子的核式结构模型课时检测区•能力达标新人教版选修3_52018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.3氢原子光谱课时检测区•能力达标新人教版选修3_52018_2019学年高中物理第十八章原子结构18.4玻尔的原子模型课时检测区•能力达标新人教版选修3_518.1 电子的发现课时检测区·能力达标1.借助阴极射线管,我们看到的是( )A.每个电子的运动轨迹B.所有电子整体的运动轨迹C.真实的电子D.错误的假象【解析】选B。
借助阴极射线管,我们看到的是电子束的运动轨迹,即所有电子整体的运动轨迹,选项B正确。
2.(多选)关于电子的发现,下列说法正确的是( )A.电子的发现,说明原子是由电子和原子核组成的B.电子的发现,说明原子具有一定的结构C.在电子被人类发现前,人们认为原子是组成物质的最小微粒D.电子带负电,使人们意识到原子内应该还有带正电的部分【解析】选B、C、D。
发现电子时,人们对原子的结构仍然不清楚,但人们意识到电子应该是原子的组成部分,故A错误,B正确;在电子被人类发现前,人们认为原子是组成物质的最小微粒,C正确;原子对外显电中性,而电子带负电,使人们意识到,原子中应该还有其他带正电的部分,D正确。
3.(多选)下列说法中正确的是( )A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量e=1.60217733(49)×10-19CB.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的C.汤姆孙油滴实验更重要的发现是电荷量是量子化的,即任何电荷量只能是e的整数倍D.通过实验测得电子的比荷及其电荷量e的值,就可以确定电子的质量【解析】选B、D。
电子的电荷量是密立根通过“油滴实验”测出的,选项A、C错误,选项B正确。
高中物理第十八章原子结构1电子的发现成长训练新人教版选修3_5201711161124
1 电子的发现主动成长疏导引导1.如图 18－1－3所示，电子在电势差为 U 1的电场加速后，垂直射入电势差为 U 2的偏转电场. 在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）图 18-1-3A.U 1变大、U 2变大B.U 1变小、U 2变大 C .U 1变大、U 2变小 D.U 1变小、U 2变小思路解析：要使电子的偏转角变大，可以有两种途径：①减小 U 1使发射速度减小，从而 增加偏转时间.②增大 U 2增加偏转力. 答案：B2.如图 18-1-4所示，光电管的阴极被某种频率的光照射后，能产生光电效应.阴极 K 上的电子 被激发逸出表面（初速为零），经电压 U 加速后打到阳极 A 上，并立即被 A 吸收.若电流大小为 I ，电子电荷量为 e ，质量为 m .图 18-1-4（1）A 极在单位时间内所受的冲量为_________.（2）阴极 K 的材料原来为铷，现改为铯，若照射光的频率保持不变，则 A 极受到的光压将 _________（填“增大”或“减小”）.思路解析：考查要点：光电子逸出动能增大，光电子数增多，这都会使光压增加.1（1）光电子在电场中加速2eUmv 2 故每个电子的动量为 pmv 2meU 0I =ne ，故电子个数nI e故单位时间的冲量I2mU.(np 0 )Ie(2)改为铯，光电子的初动能变大，故 A 极受的光压增大.答案：（1）I 2mUe（2）增大13.汤姆生认为阴极射线发射的物质是电子，而不是原子，是因为___________.思路解析：由电子的发现过程，我们可知阴极射线发射的物质的比荷，比那时已知质量最小的氢离子的比荷都要大2 000倍；再接着，当测得了发射物质的电荷量，用比荷和带电荷量求出发射物质的质量，得知发射物质的质量要远远小于原子质量.答案：电子的质量远远小于原子质量4.(1)向荧光屏看去，电子向我们飞来，在偏转线圈中通以如图18-1-5所示电流，电子偏转方向为…()图18-1-5A.向上B.向下C.向左D.向右（2）如果发现电视画面的幅度比正常偏小，可能是下列哪些原因引起的（）A.电子枪发射能力减小B.加速电压的电压过高，电子速度大C.偏转线圈匝间短路，偏转匝数减少D.偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱思路解析：（1）根据安培定则，环形磁铁右侧为N极，左侧为S极，在环内产生水平向左的匀强磁场.利用左手定则可知，电子向上偏转，选项A正确.（2）电视画面幅度减小是由于偏转角太小引起的.其原因一是因为电子的速度太大，即加速电压过高；二是因为偏转磁场的强度太弱.偏转线圈中电流太小和匝间短路引起的有效匝数减少都会使磁感应强度减弱，故选项B、C、D正确.答案：（1）A（2）BCD5.已知电子质量为9.1×10-31kg、静电荷量为-1.6×10-19C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10-10时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效的电流.（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2）思路解析：电子受核的库仑力提供绕核转动的向心力，由公式：k e22vm,可得r r2kv e=2.18×106 m/s,F=v/2πr=6.55×1015Hz,rmE=mv2/2=2.16×10-18J,I=E/T=1.05×10-3A.答案：2.18×106 m/s 6.55×1015 Hz 2.16×10-18J 1.05×10-3A6.S为电子源，它只在图18-1-6所示的纸面上360°范围内发射速率相同、质量为m、电荷量为e的电子，MN是一块足够大的竖直挡板，与S的水平距离OS=L.挡板左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，求：图18-1-62（1）要使S发射的电子能够达到挡板，则发射电子的速度至少为多大？（2）若电子发射的速度为eBL/m，则挡板被击中的范围有多大？思路解析：（1）从S发射电子速度方向竖直向上，并且轨道半径恰好等于L2时，为能够达到挡板的最小发射速度.如右图，eBvmv eBL2,v.L/22mmv2(2)如右图，RLeB,Sa=2L,Oa3LOa Sa2SO 3L,3tan 所以击中挡板上边界的电子，2L L发射角应为与水平成30°角斜向上.若要击中挡板下边界，电子发射方向应正对挡板O点，电子在磁场中才能恰好运动1/4圆周达到挡板下边界，Sb L2L22L,Ob Sb2SO2L,ab (31)L.答案：（1）e BL2m(2) (31)L7.如图18-1-7所示，在磁感应强度B=9.1×10-4 T的匀强磁场中，CD是垂直于磁场方向上的同一平面上的两点，相距d=0.05m，在磁场中运动的电子经过C时速度方向与CD成30°角，而后又通过D点.求：图18-1-7（1）在图中标出电子在C点受磁场力的方向；（2）电子在磁场中运动的速度；（3）电子由C点到D点经历的时间.（电子质量m=9.1×10-31kg,电子电荷量e=1.6×10-19 C）思路解析：本题是mvr 和TBq2m的应用，解题关键是画出运动轨迹示意图，从中找Bq出各量之间的关系.3（1）电子在 C 点受磁场力方向如右图所示，垂直于速度方向，沿 CO 方向.(2)O 点为电子运动轨迹的圆心，由几何关系可知∠COD =60°,电子运动轨迹的半径 r=d ,由mvr 得电子在磁场中运动的速度eBve Bd m1.6 10 199.1 10 49.110 310.05m/s =8.0×106 m/s.(3)设所用时间为 t ，由于转过的弧长 CD 所对圆心角为 60°，则t 1 6 Tm 3eB3.149.110313 1.6 109.110194s=6.5×10-9s .答案：（1）如思路解析图所示 （2）8.0×106 m/s (3)6.5×10-9 s 8.已知电子的质量 m =9.1×10-31kg,电荷量 e =1.6×10-19它以初速度 v 0=3.0×106m/s 沿着 与场强垂直的方向射入宽度 l =6.0×10-2的匀强电场中，场强大小为 E =2×103N/C ，方向如 图 18-1-8所示.求：图 18-1-8（1）电子在电场中的运动时间；（2）电子射离电场时速度的大小和方向； （3）电子飞离电场时发生的侧移量 y.思路解析：(1)电子在电场中运动的时间l 6.0 1082ts 2.010 s.v3.0106(2)电子在电场中只受电场力作用，沿电场方向加速度qE 1.61019 2.0103a m/s2=3.5×1014 m/s2m9.11031电子射离电场时沿电场方向的速度分量v′=at=3.5×1014×2.0×10-8 m/s=7.0×106 m/s电子射离电场时速度大小为v.0)(0t=7.6×106 m/sv v2(310627.106)2m/s024偏转角的正切值tanv v 07.01063.01062.33偏转角θ=a r ctan2.33=66.8°. (3)偏转的侧移121yat×3.5×1014×(2.0×10-8)2 m=7.0×10-2m.22答案：(1)2.0×10-8 s (2)7.6×106 m/s 右偏下 66.8° (3)7.0×10-2m9.如图 18-1-9所示，一束阴极射线自下而上进入一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场 方向____________，进入电场后，阴极射线粒子的动能______（填“增加”“减少”或“不 变”）.图 18-1-9思路解析：阴极射线为电子流，带负电，现在向右偏转，故电场方向水平向左；进入电场 后，电场力做正功，电子动能增加. 答案：水平向左 增加5。
(浙江版)2018年高中物理 第十八章 原子结构 第1节 电子的发现学案(新人教版)选修3-5
(浙江版)2018年高中物理 第十八章 原子结构 第1节 电子的发现学案(新人教版)选修3-51.飞向阳极，如图所示。
若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为( )A ．平行于纸面向左B ．平行于纸面向上C ．垂直于纸面向外D ．垂直于纸面向里解析：选C 由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，利用左手定则，为使电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，可知磁场方向应为垂直于纸面向外，故C 正确。
1．汤姆孙的探究方法及结论(1)根据阴极射线在电场和磁场中偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷。
(2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同，是氢离子比荷的近两千倍。
(3)结论：阴极射线粒子带负电，其电荷量的大小与氢离子大致相同，而质量比氢离子小得多，后来组成阴极射线的粒子被称为电子。
2．汤姆孙的进一步研究汤姆孙又进一步研究了许多新现象，证明了电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
3．电子的电荷量及电荷量子化(1)电子电荷量：1910年前后由密立根通过著名的油滴实验得出，电子电荷的现代值为e ＝1.602×10－19_C 。
(2)电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e 的整数倍。
(3)电子的质量：m e ＝9.109 389 7×10－31kg ，质子质量与电子质量的比值为m pm e＝1_836。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”) 1．阴极射线就是X 射线。
(×)2．汤姆孙用电磁场知识测定了阴极射线的比荷，认定阴极射线为电子。
(√)[释疑难·对点练]带电粒子比荷的测定方法(1)让粒子通过正交的电磁场(如图所示)，让其做直线运动，根据二力平衡，即F 洛＝F 电(Bqv ＝qE )，得到粒子的运动速度v ＝E B。
(2)在其他条件不变的情况下，撤去电场(如图所示)，保留磁场让粒子单纯地在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力即Bqv ＝mv 2r，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径r 。
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人教版高中物理选修3-5 第十八章原子结构课后习题讲解课件（ 共19张P PT）【 PPT优 秀课件 】-精美 版
4、假设原子有一个蓝球么大。按照比例，整个原子有多大?
解： 篮球半径大约是0.125的m球体，视为原子核
1、什么是线状谱，什么是连续谱?原子的发射光谱是 怎样的光谱?不同原子的发射光谱是否有可能相同?
解： 由不连续的亮线组成的光谱叫做线状谱，
由波长连续分布的光组成的连线在一起的光带 叫连线谱。原子发射光谱是线状谱，不同原子 的发射光谱不可能相同。
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3、如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光?其中波长最短 的光是在哪两个能之间跃迁时发出的?
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18.3氢原子光谱
课后习题讲解
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问题与练习解答： 人教版高中物理选修3-5 第十八章原子结构课后习题讲解课件（共19张PPT）【PPT优秀课件】-精美版
2、加在阴射线管内阴板和阳之间的电压为4×103V.如果电子离开 阴表面时的速度为0，试求电子到达阳时的速度
全国通用版2018_2019高中物理第十八章原子结构第一节电子的发现学案新人教版选修3_
第一节电子的发现〔情景切入〕世界是物质的。
物质是绚丽多彩的：火红的太阳，蔚蓝的大海。
还有一些物质是肉眼无法感知到的。
物质是有结构的，组成物质的原子可以再分吗？它有什么样的结构呢？道尔顿、汤姆孙、卢瑟福、玻尔等物理学家心目中的原子是什么样的呢？学了本章内容，你就能回答以上问题了。
〔知识导航〕本章内容以人们认识微观世界的过程为线索，介绍了历史上著名的实验及根据实验得出的关于电子的发现、原子结构、原子光谱和激光的产生的基础知识。
本章内容可分为二个单元：第一单元(第1～2节)主要介绍了电子及原子结构的发现、发展过程。
第二单元(第3～4节)主要讲了氢原子光谱的实验规律及玻尔理论。
本章的重点是原子的核式结构及氢原子的能级跃迁。
本章的难点是人类研究微观世界的方法、原子的能级跃迁。
〔学法指导〕1．学习本章时要注意沿着历史的足迹，了解和认识人类发现电子、原子结构探索的过程，体会科学家研究问题的方法精髓：大胆猜想，设计实验检验的科学思维方法，了解原子结构理论在现代科学技术中的应用。
2．要理解α粒子散射实验，对α粒子散射实验的实验装置、怎样观察实验现象都要十分清楚。
可采用逆向思维，结合原子的核式结构模型来加深理解实验中绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生较大角度偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°的原因。
3．卢瑟福的核式结构模型与玻尔原子模型是两个重要的原子模型，知识它们的相同点在于带正电的核处在圆心上，电子绕核做经典的圆周运动。
不同点是玻尔引入了量子化，认为电子的轨道半径和能量值是不连续的。
4．结合能级图深刻理解氢原子能级跃迁问题，知道原子跃迁的条件是光子能量符合两个轨道之间的能量差。
知道电离是一种特殊的跃迁。
会结合能级图计算氢原子跃迁时释放或吸收光子的频率。
学习目标知识导图知识点1 阴极射线1．演示实验如图所示，真空玻璃管中K是金属板制成的__阴极__，接感应线圈的负极，A是金属环制成的__阳极__，接感应线圈的正极，接通电源后，感应线圈产生的__近万伏__的高电压加在两个电极之间。
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18.1 电子的发现
[基础达标练]
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A．电子的发现说明原子是可以再分的
B．在强电场中气体能够被电离而导电
C．阴极射线的实质是电磁波
D．阴极射线在真空中通过磁场时速度方向一定发生偏转
答案AB
解析电子的发现说明原子可再分，A正确。
在强电场中气体能够被电离而导电，B正确。
阴极射线的本质是电子流，C错误。
当射线速度方向与磁场方向平行时不发生偏转，D 错误。
2．(多选)关于电荷量，下列说法正确的是( )
A．物体的电荷量可以是任意值
B．物体的电荷量只能是某些值
C．物体的电荷量的最小值为1.6×10－19 C
D．一个物体带1.6×10－9 C的正电荷，这是它失去了1010个电子的缘故
答案BCD
解析电子的电荷量是1.6×10－19C，物体的电荷量只能是它的整数倍，所以选项A错误，B、C正确；一个物体带正电，是因为失去电子的缘故，计算可得选项D正确。
3．(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是( )
A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子
C．电子的质量是质子质量的1836倍
D．汤姆孙用不同材料的阴极做实验，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元
答案AD
解析汤姆孙采用阴极射线管装置，通过提高放电管的真空度而取得了成功，汤姆孙不仅使阴极射线在磁场中发生了偏转，而且还使它在电场中发生了偏转，由此进一步证实了阴极射线是带负电的粒子流的结论，他运用实验测出阴极射线粒子的电荷与质量的比值，也就是比荷。
由此发现了电子，A正确，B错误。
质子质量是电子的1836倍，C错误。
发现电子后，汤姆孙又研究了光电效应、热离子发射效应和β射线等，得出电子是原子的组成部分，D正确。
4．(多选)关于空气导电性能，下列说法正确的是( )
A．空气导电，是空气分子中有的带正电，有的带负电，在强电场作用下向相反方向运动的结果
B ．空气能够导电，是空气分子在射线或强电场作用下电离的结果
C ．空气密度越大，导电性能越好
D ．空气变得越稀薄，越容易发出辉光 答案 BD
解析 空气是混合气体，通常情况下，空气是绝缘体，但在射线、受热或强电场作用下，空气被电离才具有导电功能。
空气密度较大时，电离的自由电荷很容易与其他空气分子碰撞，正、负离子重新复合，难以形成稳定电流，电离后的自由电荷在稀薄气体环境中导电性能更好，B 、D 正确。
5．(多选)阴极射线管中加高电压的作用是( ) A ．使管内气体电离
B ．使管内正离子加速撞击阴极产生阴极射线
C ．电弧放电
D ．使电子减速 答案 AB
解析 阴极射线管加上高电压时，管中残存气体分子被电离成正离子和电子分别向两极运动，正离子在电场加速下撞击阴极而使阴极释放出更多电子形成阴极射线，A 、B 正确。
6．密立根用喷雾的方法获得了带电液滴，然后把这些带有不同电荷量和质量的液滴置于电场中，通过电场力和重力平衡的方法最终测得了带电液滴带的电荷量。
某次测量中，他得到了如下数据，则可得出结论为：________________。
答案 解析 元电荷是电荷量的最小值，最早是由美国科学家密立根用实验测得。
分析表格数据可知电荷量都是元电荷的整数倍。
7．如图所示，电子以初速度v 0从O 点沿OO ′进入长为l 、板间距离为d 、电势差为U 的平行板电容器中，出电场时打在屏上P 点，经测量O ′、P 的距离为y 0，求电子的比荷。
答案
2dy 0v
2
0Ul
2
解析 由于电子进入电场中做类平抛运动，沿电场线方向做初速度为零的匀加速直线运
动，满足y 0＝12at 2＝12·e
U d m ⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02＝eUl 22mdv 20，则e m ＝2dy 0v 20
Ul
2。
[题组通关练]
8．(1)(多选)如图所示是汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( )
A ．若在D 1、D 2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P 1点
B ．若在D 1、D 2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转
C ．若在
D 1、D 2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转 D ．若在D 1、D 2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转
(2)如图所示，有一电子(电荷量为e )经电压为U 0的电场加速后，进入两块间距为d 、电压为U 的平行金属板间，若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：
①金属板AB 的长度； ②电子穿出电场时的动能。
答案 (1)AC (2)①d
2U 0
U ②eU 0＋e U
2
解析 (1)实验证明，阴极射线是电子，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，选项C 正确，选项B 错误。
加上磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力，要发生偏转，选项D 错误。
当不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，选项A 正确。
(2)①设电子质量为m, 被加速后速度大小为v 0，对于电子在加速电场中由动能定理得：
eU 0＝1
2
mv 20①
在偏转电场中，电子做类平抛运动，设加速度为a ，极板长度为L ，由于电子恰好射出电场，所以有：
e U
d
＝ma ②
L ＝v 0t ③
12d ＝12
at 2
④ 联立解得：L ＝d
2U 0
U
②设电子穿过电场时的动能为E k ， 根据动能定理E k ＝eU 0＋e U
2。
9．(1)如图所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内抽成真空，A 为发射电子的阴极，K 为接在高电势点的加速电极，A 、K 之间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出的速度大小为v ，下列说法正确的是( )
A ．如果AK 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度为2v
B ．如果AK 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度为v
2
C ．如果AK 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度为v
2
D ．如果AK 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度为
22
v (2)如图所示为一种可用于测量电子电荷量e 与质量m 比值e
m
的阴极射线管，管内处于真空状态。
图中L 是灯丝，当接上电源时可发射电子。
A 是中央有小圆孔的金属板，当L 和A 间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多)，电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S 上的O 点，发出荧光。
P 1、P 2为两块平行于虚直线的金属板，已知两板间距为d 。
在虚线所示的椭圆形区域内可施加一匀强磁场，已知其磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外。
a 、
b 1、b 2、C 1、C 2都是固定在管壳上的金属引线。
E 1、E 2、E 3是三个电压可调并可读出其电
压值的直流电源。
①试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。
②导出计算e m
的表达式。
要求用应测物理量及题给已知量表示。
答案 (1)D (2)①见解析 ②e m ＝E 23
2E 2B 2d 2
解析 (1)当AK 间电压不变、距离变化时，电场力对电子做功不变，即射出时速度仍为
v ，A 、B 错误；当AK 间电压减半时，电场力对电子做功为原来的一半，而eU ＝12
mv 2，12
eU ＝
12mv ′2，则v ′＝22v ，即速度变为原来的2
2
，D 正确，C 错误。
(2)①在b 1、b 2间接E 1作为灯丝的加热电源，对于电源的极性没有要求；在a 、b 2间接
E 2作为加速电压，要求a 接E 2的正极；在C 1、C 2间接E 3作为速度选择器的偏转电压，要求C 2接E 3的正极。
具体连线如图所示。
②设电子经过E 2加速以后获得的速度为v ，根据动能定理可得eE 2＝12mv 2。
调节E 3使电子在P 1、P 2间不发生偏转，电场力和洛伦兹力平衡，则e E 3d
＝eBv 。
由以上两式得e m ＝E 23
2E 2B 2d 2。